Επίδραση του ελέγχου θερμοκρασίας στην παραμόρφωση κατά τη συγκόλληση με αλυσίδα κυλίνδρων

Επίδραση του ελέγχου θερμοκρασίας στην παραμόρφωση κατά τη συγκόλληση με αλυσίδα κυλίνδρων

Εισαγωγή
Στη σύγχρονη βιομηχανία,αλυσίδα κυλίνδρωνείναι ένα μηχανικό εξάρτημα που χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα μετάδοσης και μεταφοράς. Η ποιότητα και η απόδοσή του επηρεάζουν άμεσα την λειτουργική απόδοση και την αξιοπιστία του μηχανολογικού εξοπλισμού. Η συγκόλληση είναι ένας από τους βασικούς κρίκους στη διαδικασία κατασκευής αλυσίδων με κυλίνδρους και ο έλεγχος της θερμοκρασίας κατά τη συγκόλληση έχει ζωτικό αντίκτυπο στην παραμόρφωση των αλυσίδων με κυλίνδρους. Αυτό το άρθρο θα διερευνήσει σε βάθος τον μηχανισμό επιρροής του ελέγχου της θερμοκρασίας στην παραμόρφωση κατά τη συγκόλληση αλυσίδων με κυλίνδρους, τους κοινούς τύπους παραμόρφωσης και τα μέτρα ελέγχου τους, με στόχο την παροχή τεχνικών αναφορών για τους κατασκευαστές αλυσίδων με κυλίνδρους και επίσης την παροχή μιας βάσης για τον ποιοτικό έλεγχο για τους διεθνείς αγοραστές χονδρικής.

Έλεγχος θερμοκρασίας κατά τη συγκόλληση με αλυσίδα κυλίνδρων
Η διαδικασία συγκόλλησης είναι ουσιαστικά μια διαδικασία τοπικής θέρμανσης και ψύξης. Στη συγκόλληση με αλυσίδα κυλίνδρων, χρησιμοποιούνται συνήθως συγκόλληση με τόξο, συγκόλληση με λέιζερ και άλλες τεχνολογίες συγκόλλησης, και αυτές οι μέθοδοι συγκόλλησης δημιουργούν πηγές θερμότητας υψηλής θερμοκρασίας. Κατά τη συγκόλληση, η θερμοκρασία της συγκόλλησης και της γύρω περιοχής θα αυξηθεί απότομα και στη συνέχεια θα ψυχθεί, ενώ η μεταβολή της θερμοκρασίας της περιοχής μακριά από τη συγκόλληση είναι μικρή. Αυτή η ανομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας θα προκαλέσει ανομοιόμορφη θερμική διαστολή και συστολή του υλικού, προκαλώντας έτσι παραμόρφωση.
Επίδραση της θερμοκρασίας συγκόλλησης στις ιδιότητες του υλικού
Η υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία συγκόλλησης μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση του υλικού, με αποτέλεσμα οι κόκκοι του να γίνονται χονδροί, μειώνοντας έτσι τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού, όπως η αντοχή και η σκληρότητα. Ταυτόχρονα, η υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία μπορεί επίσης να προκαλέσει οξείδωση ή ενανθράκωση της επιφάνειας του υλικού, επηρεάζοντας την ποιότητα συγκόλλησης και την επακόλουθη επεξεργασία της επιφάνειας. Αντίθετα, η πολύ χαμηλή θερμοκρασία συγκόλλησης μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκή συγκόλληση, ανεπαρκή αντοχή συγκόλλησης, ακόμη και σε ελαττώματα όπως η αποκόλληση.

Μέθοδος ελέγχου θερμοκρασίας συγκόλλησης
Για να διασφαλιστεί η ποιότητα της συγκόλλησης, η θερμοκρασία συγκόλλησης πρέπει να ελέγχεται αυστηρά. Οι συνήθεις μέθοδοι ελέγχου περιλαμβάνουν:
Προθέρμανση: Η προθέρμανση των προς συγκόλληση μερών της αλυσίδας κυλίνδρων πριν από τη συγκόλληση μπορεί να μειώσει την κλίση της θερμοκρασίας κατά τη συγκόλληση και να μειώσει τη θερμική καταπόνηση.
Έλεγχος θερμοκρασίας μεταξύ των στρώσεων: Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης πολλαπλών στρώσεων, ελέγξτε αυστηρά τη θερμοκρασία κάθε στρώσης μετά τη συγκόλληση για να αποφύγετε την υπερθέρμανση ή την υπερψύξη.
Μεταθερμική επεξεργασία: Μετά την ολοκλήρωση της συγκόλλησης, τα εξαρτήματα συγκόλλησης υποβάλλονται σε κατάλληλη θερμική επεξεργασία, όπως ανόπτηση ή ομαλοποίηση, για την εξάλειψη της υπολειμματικής τάσης που δημιουργείται κατά τη συγκόλληση.

Τύποι και αιτίες παραμόρφωσης συγκόλλησης
Η παραμόρφωση συγκόλλησης είναι ένα αναπόφευκτο φαινόμενο στη διαδικασία συγκόλλησης, ειδικά σε σχετικά πολύπλοκα εξαρτήματα όπως οι αλυσίδες κυλίνδρων. Ανάλογα με την κατεύθυνση και τη μορφή της παραμόρφωσης, η παραμόρφωση συγκόλλησης μπορεί να χωριστεί στους ακόλουθους τύπους:
Διαμήκης και εγκάρσια παραμόρφωση συρρίκνωσης
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, η συγκόλληση και οι γύρω περιοχές διαστέλλονται όταν θερμαίνονται και συρρικνώνονται όταν ψύχονται. Λόγω της συρρίκνωσης στην κατεύθυνση της συγκόλλησης και της εγκάρσιας συρρίκνωσης, η συγκόλληση θα προκαλέσει διαμήκη και εγκάρσια παραμόρφωση συρρίκνωσης. Αυτή η παραμόρφωση είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους παραμόρφωσης μετά τη συγκόλληση και συνήθως είναι δύσκολο να επισκευαστεί, επομένως πρέπει να ελέγχεται με ακριβή αποκόλληση και διατηρημένο περιθώριο συρρίκνωσης πριν από τη συγκόλληση.
Παραμόρφωση κάμψης
Η παραμόρφωση κάμψης προκαλείται από τη διαμήκη και εγκάρσια συρρίκνωση της συγκόλλησης. Εάν η κατανομή της συγκόλλησης στο εξάρτημα είναι ασύμμετρη ή η ακολουθία συγκόλλησης είναι παράλογη, η συγκόλληση ενδέχεται να κάμπτεται μετά την ψύξη.
Γωνιακή παραμόρφωση
Η γωνιακή παραμόρφωση προκαλείται από το ασύμμετρο σχήμα της διατομής της συγκόλλησης ή από παράλογα στρώματα συγκόλλησης. Για παράδειγμα, στη συγκόλληση σε σχήμα Τ, η συρρίκνωση στη μία πλευρά της συγκόλλησης μπορεί να προκαλέσει την παραγωγή εγκάρσιας παραμόρφωσης συρρίκνωσης γύρω από τη συγκόλληση προς την κατεύθυνση του πάχους από το επίπεδο συγκόλλησης.
Παραμόρφωση κύματος
Η κυματοειδής παραμόρφωση εμφανίζεται συνήθως κατά τη συγκόλληση δομών με λεπτή πλάκα. Όταν η συγκόλληση είναι ασταθής υπό την τάση συμπίεσης της εσωτερικής τάσης συγκόλλησης, μπορεί να εμφανιστεί κυματιστή μετά τη συγκόλληση. Αυτή η παραμόρφωση είναι πιο συχνή κατά τη συγκόλληση στοιχείων λεπτών πλακών αλυσίδων κυλίνδρων.

Ο μηχανισμός επιρροής του ελέγχου θερμοκρασίας στην παραμόρφωση συγκόλλησης
Η επίδραση του ελέγχου της θερμοκρασίας στη διαδικασία συγκόλλησης στην παραμόρφωση της συγκόλλησης αντικατοπτρίζεται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:
Θερμική διαστολή και συστολή
Κατά τη συγκόλληση, η θερμοκρασία της συγκόλλησης και των γύρω περιοχών αυξάνεται και το υλικό διαστέλλεται. Όταν ολοκληρωθεί η συγκόλληση, αυτές οι περιοχές ψύχονται και συστέλλονται, ενώ η μεταβολή της θερμοκρασίας της περιοχής μακριά από τη συγκόλληση είναι μικρή και η συστολή είναι επίσης μικρή. Αυτή η ανομοιόμορφη θερμική διαστολή και συστολή θα προκαλέσει παραμόρφωση του συγκολλημένου υλικού. Ελέγχοντας τη θερμοκρασία συγκόλλησης, αυτή η ανομοιομορφία μπορεί να μειωθεί, μειώνοντας έτσι τον βαθμό παραμόρφωσης.
Θερμική καταπόνηση
Η ανομοιόμορφη κατανομή της θερμοκρασίας κατά τη συγκόλληση θα προκαλέσει θερμική καταπόνηση. Η θερμική καταπόνηση είναι μία από τις κύριες αιτίες παραμόρφωσης της συγκόλλησης. Όταν η θερμοκρασία συγκόλλησης είναι πολύ υψηλή ή η ταχύτητα ψύξης είναι πολύ γρήγορη, η θερμική καταπόνηση θα αυξηθεί σημαντικά, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη παραμόρφωση.
Υπολειμματική τάση
Μετά την ολοκλήρωση της συγκόλλησης, θα παραμείνει μια ορισμένη ποσότητα τάσης μέσα στο συγκολλημένο υλικό, η οποία ονομάζεται υπολειμματική τάση. Η υπολειμματική τάση είναι ένας από τους εγγενείς παράγοντες της παραμόρφωσης της συγκόλλησης. Μέσω του λογικού ελέγχου της θερμοκρασίας, η δημιουργία υπολειμματικής τάσης μπορεί να μειωθεί, μειώνοντας έτσι την παραμόρφωση της συγκόλλησης.

Μέτρα ελέγχου για παραμόρφωση συγκόλλησης
Προκειμένου να μειωθεί η παραμόρφωση συγκόλλησης, εκτός από τον αυστηρό έλεγχο της θερμοκρασίας συγκόλλησης, μπορούν επίσης να ληφθούν τα ακόλουθα μέτρα:
Λογικός σχεδιασμός της ακολουθίας συγκόλλησης
Η ακολουθία συγκόλλησης έχει μεγάλη επίδραση στην παραμόρφωση της συγκόλλησης. Μια λογική ακολουθία συγκόλλησης μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την παραμόρφωση της συγκόλλησης. Για παράδειγμα, για μακριές συγκολλήσεις, η μέθοδος τμηματικής οπισθοκόλλησης ή η μέθοδος συγκόλλησης με παράκαμψη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μείωση της συσσώρευσης θερμότητας και της παραμόρφωσης κατά τη συγκόλληση.
Μέθοδος άκαμπτης στερέωσης
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, η μέθοδος άκαμπτης στερέωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον περιορισμό της παραμόρφωσης του συγκολλημένου υλικού. Για παράδειγμα, ένας σφιγκτήρας ή ένα στήριγμα χρησιμοποιείται για τη στερέωση του συγκολλημένου υλικού στη θέση του, έτσι ώστε να μην παραμορφώνεται εύκολα κατά τη συγκόλληση.
Μέθοδος κατά της παραμόρφωσης
Η μέθοδος κατά της παραμόρφωσης συνίσταται στην εφαρμογή εκ των προτέρων μιας παραμόρφωσης αντίθετης προς την παραμόρφωση συγκόλλησης στο συγκολλημένο υλικό, ώστε να αντισταθμιστεί η παραμόρφωση που δημιουργείται κατά τη συγκόλληση. Αυτή η μέθοδος απαιτεί ακριβή εκτίμηση και προσαρμογή σύμφωνα με τον νόμο και τον βαθμό παραμόρφωσης συγκόλλησης.
Επεξεργασία μετά τη συγκόλληση
Μετά τη συγκόλληση, το συγκολλημένο υλικό μπορεί να υποστεί κατάλληλη μετεπεξεργασία, όπως με σφυρηλάτηση, δόνηση ή θερμική επεξεργασία, για την εξάλειψη της υπολειμματικής τάσης και παραμόρφωσης που δημιουργείται κατά τη συγκόλληση.

Ανάλυση περίπτωσης: έλεγχος θερμοκρασίας συγκόλλησης με αλυσίδα κυλίνδρων και έλεγχος παραμόρφωσης
Ακολουθεί μια πραγματική περίπτωση που δείχνει πώς να βελτιωθεί η ποιότητα συγκόλλησης αλυσίδων με κυλίνδρους μέσω μέτρων ελέγχου της θερμοκρασίας και ελέγχου της παραμόρφωσης.
Φόντο
Μια εταιρεία κατασκευής αλυσίδων με κυλίνδρους παράγει μια παρτίδα αλυσίδων με κυλίνδρους για συστήματα μεταφοράς, που απαιτούν υψηλή ποιότητα συγκόλλησης και μικρή παραμόρφωση συγκόλλησης. Στην αρχική παραγωγή, λόγω ακατάλληλου ελέγχου της θερμοκρασίας συγκόλλησης, ορισμένες αλυσίδες με κυλίνδρους κάμπτονταν και παραμορφώνονταν υπό γωνία, γεγονός που επηρέαζε την ποιότητα και τη διάρκεια ζωής του προϊόντος.

Διάλυμα
Βελτιστοποίηση ελέγχου θερμοκρασίας:
Πριν από τη συγκόλληση, η αλυσίδα κυλίνδρων που πρόκειται να συγκολληθεί προθερμαίνεται και η θερμοκρασία προθέρμανσης καθορίζεται στους 150℃ σύμφωνα με τον συντελεστή θερμικής διαστολής του υλικού και τις απαιτήσεις της διαδικασίας συγκόλλησης.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, το ρεύμα συγκόλλησης και η ταχύτητα συγκόλλησης ελέγχονται αυστηρά για να διασφαλιστεί ότι η θερμοκρασία συγκόλλησης βρίσκεται εντός του κατάλληλου εύρους.
Μετά τη συγκόλληση, το συγκολλημένο μέρος υποβάλλεται σε μεταθερμική επεξεργασία και ακολουθείται η διαδικασία ανόπτησης. Η θερμοκρασία ελέγχεται στους 650℃ και ο χρόνος μόνωσης καθορίζεται σε 1 ώρα ανάλογα με το πάχος της αλυσίδας κυλίνδρων.
Μέτρα ελέγχου παραμόρφωσης:
Η μέθοδος τμηματικής οπισθοκόλλησης χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση και το μήκος κάθε τμήματος συγκόλλησης ελέγχεται εντός 100 mm για τη μείωση της συσσώρευσης θερμότητας κατά τη συγκόλληση.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, η αλυσίδα κυλίνδρων στερεώνεται στη θέση της με έναν σφιγκτήρα για να αποφευχθεί η παραμόρφωση της συγκόλλησης.
Μετά τη συγκόλληση, το συγκολλούμενο εξάρτημα σφυρηλατείται για την εξάλειψη της υπολειμματικής τάσης που δημιουργείται κατά τη συγκόλληση.

Αποτέλεσμα
Μέσω των παραπάνω μέτρων, η ποιότητα συγκόλλησης της αλυσίδας με κυλίνδρους έχει βελτιωθεί σημαντικά. Η παραμόρφωση συγκόλλησης έχει ελεγχθεί αποτελεσματικά και η συχνότητα εμφάνισης παραμόρφωσης κάμψης και γωνιακής παραμόρφωσης έχει μειωθεί κατά περισσότερο από 80%. Ταυτόχρονα, η αντοχή και η ανθεκτικότητα των εξαρτημάτων συγκόλλησης έχουν εγγυηθεί και η διάρκεια ζωής του προϊόντος έχει παραταθεί κατά 30%.
Σύναψη
Η επίδραση του ελέγχου της θερμοκρασίας στην παραμόρφωση κατά τη συγκόλληση με αλυσίδα κυλίνδρων είναι πολύπλευρη. Με τον εύλογο έλεγχο της θερμοκρασίας συγκόλλησης, η παραμόρφωση συγκόλλησης μπορεί να μειωθεί αποτελεσματικά και η ποιότητα συγκόλλησης μπορεί να βελτιωθεί. Ταυτόχρονα, σε συνδυασμό με μια λογική ακολουθία συγκόλλησης, μια άκαμπτη μέθοδο στερέωσης, μια μέθοδο κατά της παραμόρφωσης και μέτρα μετα-συγκόλλησης, το αποτέλεσμα συγκόλλησης με αλυσίδα κυλίνδρων μπορεί να βελτιστοποιηθεί περαιτέρω.